第四章 多维存储的SQL和对象使用（二）

索引

持久化类可以定义一个或多个索引；其他数据结构用于提高操作(如排序或条件搜索)的效率。InterSystems SQL在执行查询时使用这些索引。InterSystems IRIS对象和SQL在执行INSERT、UPDATE和DELETE操作时自动维护索引内的正确值。

标准索引的存储结构

标准索引将一个或多个属性值的有序集与包含属性的对象的对象ID值相关联。

例如，假设我们定义了一个简单的持久化MyApp.Person类，该类具有两个文本属性和一个关于其Name属性的索引：

Class MyApp.Person Extends %Persistent
{
Index NameIdx On Name;

Property Name As %String;
Property Age As %Integer;
}

如果我们创建并保存此Person类的多个实例，则生成的数据和索引全局变量类似于：

 // data global
 ^MyApp.PersonD = 3  // counter node
 ^MyApp.PersonD(1) = $LB("",34,"Jones")
 ^MyApp.PersonD(2) = $LB("",22,"Smith")
 ^MyApp.

第四章 多维存储的SQL和对象使用（一）

本章介绍InterSystems IRIS®对象和SQL引擎如何利用多维存储(全局变量)来存储持久对象、关系表和索引。

尽管InterSystems IRIS对象和SQL引擎会自动提供和管理数据存储结构，但了解其工作原理的详细信息还是很有用的。

数据的对象视图和关系视图使用的存储结构是相同的。为简单起见，本章仅从对象角度介绍存储。

数据

每个使用%Storage.Persistent存储类(默认)的持久化类都可以使用多维存储(全局变量)的一个或多个节点在InterSystems IRIS数据库中存储其自身的实例。

每个持久化类都有一个存储定义，用于定义其属性如何存储在全局变量节点中。这个存储定义(称为“默认结构”)由类编译器自动管理。

默认结构

用于存储持久对象的默认结构非常简单：

• 数据存储在名称以完整类名(包括包名)开头的全局变量中。附加“D”以形成全局数据的名称，而附加“I”作为全局索引。
• 每个实例的数据都存储在全局数据的单个节点中，所有非瞬态属性都放在$list结构中。
• 数据全局变量中的每个节点都以对象ID值作为下标。默认情况下，对象ID值是通过调用存储在全局变量数据根(没有下标)的计数器节点上的$Increment函数提供的整数。

例如，假设我们定义了一个简单的持久化类MyApp.Person，它有两个文本属性：

Class MyApp.

第三章 使用多维存储(全局变量)（四）

管理事务

InterSystems IRIS提供了使用全局变量实现完整事务处理所需的基本操作。 InterSystems IRIS对象和SQL自动利用这些特性。 如果直接将事务性数据写入全局变量，则可以使用这些操作。

事务命令是TSTART，它定义事务的开始; TCOMMIT，它提交当前事务; 和TROLLBACK，它将中止当前事务，并撤消自事务开始以来对全局变量所做的任何更改。

例如，下面的ObjectScript代码定义了事务的开始，设置了一些全局变量节点，然后根据ok的值提交或回滚事务:

/// w ##class(PHA.TEST.Global).GlobalTro(0)
ClassMethod GlobalTro(ok)
{

	TSTART

	Set ^Data(1) = "Apple1"
	Set ^Data(2) = "Berry1"

	If (ok) {
		TCOMMIT
	}
	Else {
	 	TROLLBACK
	}
	zw ^Data
	q ""
}

TSTART在InterSystems IRIS日志文件中写入事务开始标记。 这定义了事务的起始边界。 在上面的示例中，如果变量ok为true(非零)，则TCOMMIT命令标记事务成功结束，并将事务完成标记写入日志文件。

第三章 使用多维存储(全局变量)（三）

在全局变量中复制数据

若要将全局变量(全部或部分)的内容复制到另一个全局变量(或局部数组)中，请使用ObjectScript Merge命令。

下面的示例演示如何使用Merge命令将OldData全局变量的全部内容复制到NewData全局变量中：

 Merge ^NewData = ^OldData

如果合并命令的source参数有下标，则复制该节点及其后代中的所有数据。如果Destination参数有下标，则使用目标地址作为顶级节点复制数据。例如，以下代码：

 Merge ^NewData(1,2) = ^OldData(5,6,7)

将^OldData(5，6，7)及其下的所有数据复制到^NewData(1，2)。

维护全局变量内的共享计数器

大规模事务处理应用程序的一个主要并发瓶颈可能是创建唯一标识符值。例如，考虑一个订单处理应用程序，在该应用程序中，必须为每一张新发票指定一个唯一的标识号。传统的方法是维护某种计数器表。每个创建新发票的进程都会等待获取此计数器上的锁，递增其值，然后将其解锁。这可能会导致对此单个记录的激烈资源争用。

为了解决此问题，InterSystems IRIS提供了ObjectScript $INCREMENT函数。$INCREMENT自动递增全局节点的值(如果该节点没有值，则设置为1)。

第三章 使用多维存储(全局变量)（二）

遍历全局变量中的数据

有许多方法可以遍历(迭代)存储在全局变量中的数据。

$ORDER(下一个/上一个)函数

ObjectScript $Order函数允许顺序访问全局中的每个节点。

$ORDER函数返回给定级别(下标编号)的下一个下标的值。例如，假设定义了以下全局设置：

 Set ^Data(1) = ""
 Set ^Data(1,1) = ""
 Set ^Data(1,2) = ""
 Set ^Data(2) = ""
 Set ^Data(2,1) = ""
 Set ^Data(2,2) = ""
 Set ^Data(5,1,2) = ""

要查找第一个第一级下标，我们可以使用：

 SET key = $ORDER(^Data(""))

这将返回空字符串(“”)之后的第一个第一级下标。(空字符串用于表示第一个条目之前的下标值；作为返回值，它用于指示没有后续的下标值。)。在本例中，key现在将包含值1。

我们可以通过在$ORDER表达式中使用1或键来查找下一个第一级下标：

 SET key = $ORDER(^Data(key))

如果key的初始值为1，则此语句将其设置为2(因为^Data(2)是下一个第一级下标)。再次执行此语句会将key设置为5，因为这是下一个第一级下标。请注意，即使没有直接存储在^Data(5)中的数据，也会返回5。

第三章 使用多维存储(全局变量)（一）

本章描述了使用多维存储(全局变量)可以执行的各种操作。

以全局变量存储数据

在全局节点中存储数据很简单:像对待任何其他变量一样对待全局变量。 区别在于对全局变量的操作是自动写入数据库的。

创建全局变量

创建新的全局变量不需要设置工作；只需将数据设置为全局变量即可隐式创建新的全局结构。可以创建全局变量(或全局变量下标)并通过单个操作将数据放入其中，也可以创建全局变量(或下标)并通过将其设置为空字符串将其保留为空。在ObjectScript中，这些操作是使用SET命令完成的。

下面的例子定义了一个名为Color(如果还不存在)的全局变量，并将值“Red”与之关联。 如果已经存在一个名为Color的全局变量，那么这些示例将其修改为包含新信息。

在ObjectScript中：

 SET ^Color = "Red"

注意：在应用程序中使用直接全局访变量问时，应制定并遵守命名约定，以防止应用程序的不同部分相互“遍历”；这类似于为类、方法和其他变量开发命名约定。

在全局变量节点中存储数据

要在全局下标节点中存储值，只需像设置任何其他变量数组一样设置全局节点的值。如果指定的节点以前不存在，则会创建该节点。如果它确实存在，则其内容将替换为新值。

可以通过表达式(称为全局引用)指定全局内的节点。全局引用由脱字符(^)、全局名称和(如果需要)一个或多个下标值组成。

第二章 全局变量结构（二）

全局变量物理结构

全局变量使用高度优化的结构存储在物理文件中。管理此数据结构的代码也针对运行InterSystems IRIS的每个平台进行了高度优化。这些优化确保全局操作具有高吞吐量(每单位时间的操作数)、高并发性(并发用户总数)、缓存的高效使用，并且不需要与性能相关的持续维护(例如频繁的重建、重新索引或压缩)。

用于存储全局变量的物理结构是完全封装的；应用程序不会以任何方式担心物理数据结构。

全局变量存储在磁盘上的一系列数据块中；每个块的大小(通常为8KB)是在创建物理数据库时确定的。为了提供对数据的高效访问，InterSystems IRIS维护了一种复杂的B树状结构，该结构使用一组指针块将相关数据块链接在一起。InterSystems IRIS维护一个缓冲池-经常引用的块的内存缓存-以降低从磁盘获取块的成本。

虽然许多数据库技术使用类似B树的结构来存储数据，但InterSystems IRIS在许多方面都是独一无二的：

• 存储机构通过安全、易于使用的接口显露出来。
• 压缩下标和数据以节省磁盘空间和宝贵的内存缓存空间。
• 存储引擎针对事务处理操作进行了优化：插入、更新和删除都很快。与关系系统不同，InterSystems IRIS从不需要重建索引或数据来恢复性能。
• 存储引擎针对最大并发访问进行了优化。
• 数据会自动群集，以实现高效检索。

第二章 全局变量结构（一）

本章描述全局变量的逻辑视图，并概述全局变量是如何在磁盘上物理存储的。

全局变量的逻辑结构

全局变量是存储在物理InterSystems IRIS®数据库中的命名多维数组。 在应用程序中，全局变量到物理数据库的映射基于当前名称空间——名称空间提供一个或多个物理数据库的逻辑统一视图。

全局命名约定和限制

全局名称指定其目标和用途。有两种类型的全局变量和一组单独的变量，称为“进程私有全局变量”：

• 全局变量 - 这就是所谓的标准全局变量；通常，这些变量被简称为全局变量。它是驻留在当前命名空间中的永久性多维数组。
• 扩展全局引用-这是位于当前命名空间以外的命名空间中的全局引用。
• 进程私有全局变量-这是一个数组变量，只有创建它的进程才能访问。

全局变量的命名约定如下：

• 全局变量名称以脱字符(^)前缀开头。这个插入符号区分全局变量和局部变量。
• 全局变量名称中脱字符(^)前缀后的第一个字符可以是：
  • 字母或百分号字符(%)-仅适用于标准全局变量。对于全局变量名称，字母被定义为ASCII 65到ASCII 255范围内的字母字符。如果全局名称以“%”开头(但不是“%Z”或“%z”)，则此全局名称供InterSystems IRIS系统使用。%GLOBAL通常存储在IRISSYS或IRISLIB数据库中。
  • 竖线(|)或左方括号([)-表示扩展全局引用或进程专用全局变量。

第一章 简介global

InterSystems IRIS®的核心功能之一是其多维存储引擎。此功能允许应用程序以紧凑、高效的多维稀疏数组存储数据。这些数组称为全局数组。

本章介绍：

• 什么是全局变量(globals )，以及可以对其执行的操作。
• 全局变量的逻辑和物理结构，包括在分布式数据库体系结构中使用全局变量。
• 如何使用全局变量在应用程序中存储和检索数据。
• 如何使用全局变量。

特点

全局变量提供了一种在持久的多维数组中存储数据的易于使用的方法。

例如，可以使用名为^Settings的全局变量将值“Red”与键“Color”相关联：

SET ^Settings("Color")="Red"

可以利用全局变量的多维特性来定义更复杂的结构：

 SET ^Settings("Auto1","Properties","Color") = "Red"
 SET ^Settings("Auto1","Properties","Model") = "SUV"
 SET ^Settings("Auto2","Owner") = "Mo"
 SET ^Settings("Auto2","Properties","Color") = "Green"

全局变量具有以下功能：

• 简单易用-全局变量和其他编程语言变量一样易于使用。
• 多维-可以使用任意数量的下标指定全局内节点的地址。

第八章 解释SQL查询计划（二）

SQL语句的详细信息

有两种方式显示SQL语句的详细信息:

• 在SQL Statements选项卡中，通过单击左侧列中的Table/View/Procedure Name链接选择一个SQL Statement。 这将在单独的选项卡中显示SQL语句详细信息。 该界面允许打开多个选项卡进行比较。 它还提供了一个Query Test按钮，用于显示SQL Runtime Statistics页面。
• 从表的Catalog Details选项卡(或SQL Statements选项卡)中，通过单击右边列中的Statement Text链接选择一个SQL语句。 这将在弹出窗口中显示SQL语句详细信息。

可以使用“SQL语句详细信息”显示来查看查询计划，并冻结或解冻查询计划。

“SQL语句详细信息”提供冻结或解冻查询计划的按钮。 它还提供了一个Clear SQL Statistics按钮来清除性能统计，一个Export按钮来将一个或多个SQL语句导出到一个文件，以及一个Refresh和Close页面按钮。

SQL语句详细信息显示包含以下部分。

第九章 冻结计划

大多数SQL语句都有一个关联的查询计划。查询计划是在准备SQL语句时创建的。默认情况下，添加索引和重新编译类等操作会清除此查询计划。下次调用查询时，将重新准备查询并创建新的查询计划。冻结计划使可以跨编译保留(冻结)现有查询计划。查询执行使用冻结的计划，而不是执行新的优化并生成新的查询计划。

对系统软件的更改也可能导致不同的查询计划。通常，这些升级会带来更好的查询性能，但软件升级可能会降低特定查询的性能。冻结计划使可以保留(冻结)查询计划，以便查询性能不会因系统软件升级而改变(降级或提高)。

如何使用冷冻计划

使用冻结计划有两种策略-乐观策略和悲观策略：

• 乐观：如果假设更改系统软件或类定义会提高性能，请使用此策略。运行查询并冻结计划。导出(备份)冻结的计划。解冻该计划。更改软件。重新运行查询。这会产生一个新的计划。比较这两个查询的性能。如果新计划没有提高性能，可以从备份文件中导入先前冻结的计划。
• 悲观：如果假设系统软件或类定义的更改可能不会提高特定查询的性能，请使用此策略。运行查询并冻结计划。更改软件。使用%NOFPLAN关键字重新运行查询(这会导致冻结的计划被忽略)。比较这两个查询的性能。如果忽略冻结的计划没有提高性能，请保持冻结该计划并从查询中删除%NOFPLAN。

第八章 解释SQL查询计划（一）

SQL语句

这个SQL语句列表为每个表提供了SQL查询和其他操作的记录，包括插入、更新和删除。 这些SQL语句链接到一个查询计划，该链接提供冻结该查询计划的选项。

系统为每个SQL DML操作创建一条SQL语句。 这提供了一个按表、视图或过程名称列出的SQL操作列表。 如果更改表定义，可以使用此SQL Statements列表来确定每个SQL操作的查询计划是否会受到此DDL更改的影响，以及/或是否需要修改某个SQL操作。 然后,可以:

• 确定每个SQL操作使用哪个查询计划。 可以决定使用反映对表定义所做更改的修改后的查询计划。 或者可以冻结当前查询计划，保留在更改表定义之前生成的查询计划。
• 根据对表定义所做的更改，确定是否对对该表执行SQL操作的例程进行代码更改。

注意:SQL语句是一个SQL例程列表，它们可能会受到表定义更改的影响。 它不应该用作表定义或表数据更改的历史记录。

创建SQL语句操作

下面的SQL操作会创建相应的SQL语句:

数据管理(DML)操作包括对表的查询、插入、更新和删除操作。 每个数据管理(DML)操作(动态SQL和嵌入式SQL)在执行时都会创建一个SQL语句。

• 动态SQL SELECT命令在准备查询时创建SQL语句。 此外，在管理门户缓存查询列表中创建了一个条目。

第七章 解释SQL查询计划

本章介绍由ShowPlan生成的InterSystems SQL查询访问计划中使用的语言和术语。

存储在映射中的表

SQL表存储为一组映射。 每个表都有一个包含表中所有数据的主映射; 表还可以有其他的映射，如索引映射和位图。 每个映射可以被描绘成一个多维全局，其中一些字段的数据在一个或多个下标中，其余字段存储在节点值中。 下标控制要访问的数据。

• 对于主映射，RowID或IDKEY字段通常用作映射下标。
• 对于索引映射，通常将其他字段用作前导下标，将RowID/IDKEY字段用作附加的较低级别的下标。
• 对于位图，可以将位图层视为附加的RowID下标级别。但是，位图只能用于为正整数的RowID。

发展计划

编译SQL查询会生成一组指令来访问和返回查询指定的数据。 这些指令表示为. int例程中的ObjectScript代码。

指令及其执行顺序受到SQL编译器中有关查询中涉及的表的结构和内容的数据的影响。 编译器尝试使用表大小和可用索引等信息，以使指令集尽可能高效。

查询访问计划(ShowPlan)是对结果指令集的可读翻译。 查询的作者可以使用这个查询访问计划来查看将如何访问数据。 虽然SQL编译器试图最有效地利用查询指定的数据，但有时查询的作者对存储的数据的某些方面的了解要比编译器清楚得多。

第六章 SQL性能分析工具包

本章介绍可用于主动分析特定SQL语句的分析工具。这些工具收集有关这些SQL语句执行的详细信息。使用这些信息，开发人员可以采取措施提高低效SQL语句的性能。

根据请求的详细程度，此活动分析可能会显著增加服务器上的负载。因此，SQL性能分析工具包旨在进行协调一致的代码分析工作。它不是用来连续监视执行代码的。

分析工具界面

SQL性能分析工具包为开发人员和支持专家提供了分析特定SQL语句或语句组的能力。通过在执行特定SQL语句期间使用这些工具，它们可以收集详细信息，这些信息可用于单独或跨活动工作负载分析有问题的语句。

要记录的细节级别是可配置的，最细粒度的设置在模块级别收集信息，为语句的查询计划中的不同“步骤”提供信息。

• %SYSTEM.SQL.PTools类方法。

第五章 优化查询性能（四）

注释选项

可以在SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE或TRUNCATE表命令中为查询优化器指定一个或多个注释选项。 注释选项指定查询优化器在编译SQL查询期间使用的选项。 通常，注释选项用于覆盖特定查询的系统范围默认配置。

语法

语法/*#OPTIONS */(在/*和#之间没有空格)指定了一个注释选项。 注释选项不是注释; 它为查询优化器指定一个值。 注释选项使用JSON语法指定，通常是“key:value”对，例如: /*#OPTIONS {"optionName":value} */。 支持更复杂的JSON语法，比如嵌套值。

注释选项不是注释; 除了JSON语法之外，它可能不包含任何文本。 包含非json文本在/* ... */分隔符导致SQLCODE -153错误。 InterSystems SQL不验证JSON字符串的内容。

#OPTIONS关键字必须用大写字母指定。 JSON的大括号语法中不应该使用空格。 如果SQL代码用引号括起来，比如动态SQL语句，JSON语法中的引号应该是双引号。 例如:myquery="SELECT Name FROM Sample.

第五章 优化查询性能（三）

查询执行计划

可以使用解释或显示计划工具来显示SELECT、DECLARE、UPDATE、DELETE、TRUNCATE TABLE和一些INSERT操作的执行计划。这些操作统称为查询操作，因为它们使用SELECT查询作为其执行的一部分。InterSystems IRIS在准备查询操作时生成执行计划；不必实际执行查询来生成执行计划。

默认情况下，这些工具显示InterSystems IRIS认为的最佳查询计划。对于大多数查询，有多个可能的查询计划。除了InterSystems IRIS认为最佳的查询计划外，还可以生成和显示备用查询执行计划。

InterSystems IRIS提供以下查询计划工具：

• $SYSTEM.SQL.ExPlan()方法可用于生成和显示XML格式的查询计划以及备选查询计划(可选)。
• SQL EXPLAIN命令可用于生成XML格式的查询计划，还可以选择生成备选查询计划和SQL统计信息。所有生成的查询计划和统计信息都包含在名为Plan的单个结果集字段中。请注意，EXPLAIN命令只能与SELECT查询一起使用。
• 管理门户 - >系统资源管理器 - >SQL界面显示计划按钮。
• 管理门户 — >系统资源管理器 — >工具—>SQL性能工具。

对于生成的%PARALLEL和分片查询，这些工具显示所有适用的查询计划。

第五章 优化查询性能（二）

使用索引

索引通过维护常见请求数据的排序子集，提供了一种优化查询的机制。 确定哪些字段应该被索引需要一些思考:太少或错误的索引和关键查询将运行太慢; 太多的索引会降低插入和更新性能(因为必须设置或更新索引值)。

什么索引

要确定添加索引是否会提高查询性能，请从管理门户SQL接口运行查询，并在性能中注意全局引用的数量。 添加索引，然后重新运行查询，注意全局引用的数量。 一个有用的索引应该减少全局引用的数量。 可以通过在WHERE子句或ON子句条件前使用%NOINDEX关键字来防止使用索引。

应该为联接中指定的字段(属性)编制索引。左外部联接从左表开始，然后查看右表；因此，应该为右表中的字段建立索引。在下面的示例中，应该为T2.f2编制索引：

   FROM Table1 AS T1 LEFT OUTER JOIN Table2 AS T2 ON T1.f1 = T2.f2

内部联接应该在两个ON子句字段上都有索引。

执行“显示计划”，然后找到第一张map。 如果查询计划中的第一个项目是“Read master map”，或者查询计划调用的模块的第一个项目是“Read master map”，则查询的第一个映射是主映射，而不是索引映射。 因为主映射读取数据本身，而不是数据索引，这总是表明查询计划效率低下。

第五章 优化查询性能（一）

InterSystems SQL自动使用查询优化器创建在大多数情况下提供最佳查询性能的查询计划。该优化器在许多方面提高了查询性能，包括确定要使用哪些索引、确定多个AND条件的求值顺序、在执行多个联接时确定表的顺序，以及许多其他优化操作。可以在查询的FROM子句中向此优化器提供“提示”。本章介绍可用于评估查询计划和修改InterSystems SQL将如何优化特定查询的工具。

InterSystems IRIS®Data Platform支持以下优化SQL查询的工具：

• SQL Runtime Statistics用于生成查询执行的运行时性能统计信息
• 索引分析器，用于显示当前命名空间中所有查询的各种索引分析器报告。这显示了InterSystems SQL将如何执行查询，可以全面了解索引是如何使用的。此索引分析可能表明应该添加一个或多个索引以提高性能。
• 查询执行计划：显示SQL查询(查询计划)的最佳(默认)执行计划，并可选地显示该SQL查询的备用查询计划以及统计信息。用于显示查询计划的工具包括SQL EXPLAIN命令、$SYSTEM.SQL.ExPlan()方法以及管理门户和SQL Shell中的各种Show Plan工具。查询计划和统计数据是在准备查询时生成的，不需要执行查询。

第四章 缓存查询（二）

运行时计划选择

运行时计划选择(RTPC)是一个配置选项，它允许SQL优化器利用运行时(查询执行时)的离群值信息。运行时计划选择是系统范围的SQL配置选项。

当RTPC被激活时，准备查询包括检测查询是否包含具有离群值的字段上的条件。如果PREPARE检测到一个或多个异常值字段条件，则不会将查询发送到优化器。相反，SQL会生成一个运行时计划选择存根。在执行时，优化器使用此存根选择要执行的查询计划：忽略离群值状态的标准查询计划，或针对离群值状态进行优化的替代查询计划。如果有多个异常值条件，优化器可以从多个备选运行时查询计划中进行选择。

• 准备查询时，SQL将确定它是否包含离群值字段条件。如果是这样，它将推迟选择查询计划，直到执行查询。在准备时，它创建一条标准SQL语句和(对于动态SQL)相应的缓存查询，但将选择是使用此查询计划还是创建不同的查询计划，直到查询执行。在准备时，它创建看起来像是标准SQL语句的内容，如下所示：DECLARE QRS CURSOR FOR SELECT Top ? Name,HaveContactInfo FROM Sample.MyTest WHERE HaveContactInfo=?，用问号表示文字替代变量。

第四章 缓存查询（一）

系统自动维护已准备好的SQL语句(“查询”)的缓存。这允许重新执行SQL查询，而无需重复优化查询和开发查询计划的开销。缓存查询是在准备某些SQL语句时创建的。准备查询发生在运行时，而不是在编译包含SQL查询代码的例程时。通常，PREPARE紧跟在SQL语句的第一次执行之后，但在动态SQL中，可以准备查询而不执行它。后续执行会忽略PREPARE语句，转而访问缓存的查询。要强制对现有查询进行新的准备，必须清除缓存的查询。

所有SQL调用都会创建缓存查询，无论是在ObjectScript例程中调用还是在类方法中调用。

• 动态SQL、ODBC、JDBC和$SYSTEM.SQL.DDLImport()方法在准备查询时创建缓存查询。管理门户执行SQL接口、InterSystems SQL Shell和%SYSTEM.SQL.Execute()方法使用动态SQL，因此使用准备操作来创建缓存查询。

它们列在命名空间(或指定方案)的Management Portal常规缓存查询列表、每个正在访问的表的Management Portal Catalog Details缓存查询列表以及SQL语句列表中。动态SQL遵循本章中介绍的缓存查询命名约定。

• 类查询在准备(%PrepareClassQuery()方法)或第一次执行(调用)时创建缓存查询。

第三章 优化表（二）

调整表计算值

调优表操作根据表中的代表性数据计算和设置表统计信息:

• ExtentSize，它可能是表中的实际行数(行数)，也可能不是。
• 表中每个属性(字段)的选择性。 可以选择性地阻止单个属性的选择性计算。
• 属性的离群选择性，其中一个值比其他值出现得更普遍。 有效的查询可以利用离群值优化。
• 标识某些属性特征的每个属性的注释。
• 每个属性的平均字段大小。
• 表的SQL Map Name、BlockCount和Source of BlockCount。

区段大小和行计数

从管理门户运行Tune Table工具时，ExtentSize是表中当前行的实际计数。默认情况下，GatherTableStats()方法还将实际行数用作ExtentSize。当表包含大量行时，最好对较少的行执行分析。可以使用SQL tune table命令并指定%SAMPLE_PERCENT来仅对总行的一定百分比执行分析。在针对包含大量行的表运行时，可以使用此选项来提高性能。此%SAMPLE_PERCENT值应该足够大，以便对代表性数据进行采样。如果ExtentSize<1000，则无论%SAMPLE_PERCENT值如何，TUNE TABLE都会分析所有行。

指定的ExtentSize可以小于或大于实际行数。但是，ExtentSize不应显著超过当前表数据中的实际行数。

第三章 优化表（一）

要确保InterSystems IRIS®Data Platform上的InterSystems SQL表的最高性能，可以执行多种操作。优化可以对针对该表运行的任何查询产生重大影响。本章讨论以下性能优化注意事项：

• ExtentSize、Selective和BlockCount用于在用数据填充表之前指定表数据估计；此元数据用于优化未来的查询。
• 运行tune Table来分析填充表中的代表表数据；生成的元数据用于优化未来的查询。
• 优化表计算的值包括扩展大小、选择性、异常值选择性、平均字段大小和块计数
• 导出和重新导入优选表统计数据

扩展大小、选择性和块数(ExtentSize, Selectivity, and BlockCount)

当查询优化器决定执行特定SQL查询的最有效方式时，它会考虑以下三种情况：

• 查询中使用的每个表的ExtentSize行计数。
• Selectivity为查询使用的每列计算的DISTINCT值的百分比。
• 查询使用的每个SQL映射的块计数。

为了确保查询优化器能够做出正确的决策，正确设置这些值非常重要。

• 在用数据填充表之前，可以在类(表)定义期间显式设置这些统计信息中的任何一个。
• 在用代表性数据填充表之后，可以运行tune Table来计算这些统计数据。
• 运行TuneTable之后，可以通过指定显式值来覆盖计算的统计信息。

第二章 定义和构建索引（五）

验证索引

可以使用以下任一方法验证索引

• $SYSTEM.OBJ.ValidateIndices()验证表的索引，还验证该表的集合子表中的任何索引。
• %Library.Storage.%ValidateIndices()验证表的索引。集合子表索引必须使用单独的%ValidateIndices()调用进行验证。

这两种方法都会检查指定表的一个或多个索引的数据完整性，并可以选择更正发现的任何索引完整性问题。他们分两步执行索引验证：

1. 确认为表(类)中的每一行(对象)正确定义了索引实体。
2. 遍历每个索引，对于索引的每个条目，确保表(类)中有一个值和匹配的条目。

如果这两种方法中的任何一种发现不一致，它都可以有选择地更正索引结构和/或内容。它可以验证标准索引、位图索引、位图范围索引和位片索引，并可选择对其进行校正。默认情况下，这两种方法都会验证索引，但不会更正索引。

如果满足以下条件，%ValidateIndices()只能用于更正(生成)读写活动系统上的索引：如上所述，使用了SetMapSelecability()；%ValidateIndices()参数必须包括AUTOCORRECT=1和lockOption>0。由于%ValidateIndices()速度明显较慢，因此%BuildIndices()是在活动系统上构建索引的首选方法。

第二章 定义和构建索引（四）

位片索引

当数字数据字段用于某些数值运算时，位片索引用于该字段。位片索引将每个数值数据值表示为二进制位串。位片索引不是使用布尔标志来索引数值数据值(如在位图索引中那样)，而是以二进制值表示每个值，并为二进制值中的每个数字创建一个位图，以记录哪些行的该二进制数字具有1。这是一种高度专门化的索引类型，可以显著提高以下操作的性能：

• SUM、COUNT或AVG Aggregate计算。(位片索引不用于COUNT(*)计算。)。位片索引不用于其他聚合函数。
• 指定的字段 TOP n ... ORDER BY field
• 在范围条件运算中指定的字段，WHERE field > n 或 WHERE field BETWEEN lownum AND highnum、

SQL优化器确定是否应该使用定义的位片索引。通常，优化器仅在处理大量(数千)行时才使用位片索引。

可以为字符串数据字段创建位片索引，但位片索引将这些数据值表示为规范数字。换句话说，任何非数字字符串(如“abc”)都将被索引为0。这种类型的位片索引可用于快速计数具有字符串字段值的记录，而不计算那些为空的记录。

在下面的例子中，Salary是位片索引的候选项:

SELECT AVG(Salary) FROM SalesPerson

位片索引可用于使用WHERE子句的查询中的聚合计

第二章 定义和构建索引（三）

位图索引

位图索引是一种特殊类型的索引，它使用一系列位串来表示与给定索引数据值相对应的一组ID值。

位图索引具有以下重要功能：

• 位图是高度压缩的：位图索引可以比标准索引小得多。这大大减少了磁盘和缓存的使用量。
• 位图操作针对事务处理进行了优化：与使用标准索引相比，可以在表中使用位图索引，而不会降低性能。
• 位图上的逻辑操作(counting、AND和OR)经过优化以获得高性能。
• SQL引擎包括许多可以利用位图索引的特殊优化。

位图索引的创建取决于表的唯一标识字段的性质：

• 如果表的ID字段定义为具有正整数值的单个字段，则可以使用此ID字段为字段定义位图索引。此类型的表使用系统分配的唯一正整数ID，或使用IdKey定义自定义ID值，其中IdKey基于类型为%Integer且MINVAL>的单个属性，或类型%Numeric型且Scale=0且MINVA>0。
• 如果表的ID字段未定义为具有正整数值的单个字段(例如，子表)，则可以定义采用正整数的%BID(位图ID)字段作为代理ID字段；这允许为该表中的字段创建位图索引。

受下列限制，位图索引的操作方式与标准索引相同。 索引值将被整理，可以在多个字段的组合上建立索引。

位图索引操作

位图索引的工作方式如下。 假设Person表，其中包含一些列:

此表中的每一行都有一个系统分配的RowID号(一组递增的整数值)。

第二章 定义和构建索引（一）

定义索引

使用带有索引的Unique、PrimaryKey和IdKey关键字

与典型的SQL一样，InterSystems IRIS支持惟一键和主键的概念。 InterSystems IRIS还能够定义IdKey，它是类实例(表中的行)的唯一记录ID。 这些特性是通过Unique、PrimaryKey和IdKey关键字实现的:

• Unique -在索引的属性列表中列出的属性上定义一个唯一的约束。 也就是说，只有这个属性(字段)的唯一数据值可以被索引。 唯一性是根据属性的排序来确定的。 例如，如果属性排序是精确的，则字母大小写不同的值是唯一的; 如果属性排序是SQLUPPER，则字母大小写不同的值不是唯一的。 但是，请注意，对于未定义的属性，不会检查索引的惟一性。 根据SQL标准，未定义的属性总是被视为唯一的。
• PrimaryKey -在索引的属性列表中列出的属性上定义一个主键约束。
• IdKey -定义一个唯一的约束，并指定哪些属性用于定义实例(行)的唯一标识。 IdKey总是具有精确的排序规则，即使是数据类型为string时也是如此。

这些关键字的语法出现在下面的例子中:

Class MyApp.

第二章 定义和构建索引（一）

概述

索引是由持久类维护的结构，InterSystems IRIS®数据平台可以使用它来优化查询和其他操作。

可以在表中的字段值或类中的相应属性上定义索引。(还可以在多个字段/属性的组合值上定义索引。)。无论是使用SQL字段和表语法还是类属性语法定义相同的索引，都会创建相同的索引。当定义了某些类型的字段(属性)时，InterSystems IRIS会自动定义索引。可以在存储数据或可以可靠派生数据的任何字段上定义附加索引。InterSystems IRIS提供了几种类型的索引。可以为同一字段(属性)定义多个索引，为不同的目的提供不同类型的索引。

无论是使用SQL字段和表语法，还是使用类属性语法，只要对数据库执行数据插入、更新或删除操作，InterSystems IRIS就会填充和维护索引(默认情况下)。可以覆盖此默认值(通过使用%NOINDEX关键字)来快速更改数据，然后作为单独的操作生成或重新生成相应的索引。可以在用数据填充表之前定义索引。还可以为已经填充了数据的表定义索引，然后作为单独的操作填充(构建)索引。

InterSystems IRIS在准备和执行SQL查询时使用可用的索引。默认情况下，它选择使用哪些索引来优化查询性能。 可以根据需要覆盖此默认值，以防止对特定查询或所有查询使用一个或多个索引。

索引属性

每个索引都有一个唯一的名称。

第一章 SQL性能优化简介

InterSystems SQL支持几个特性来优化InterSystems IRIS®数据平台的SQL性能。

表定义优化

SQL性能从根本上取决于良好的数据架构。 将数据划分为多个表并在这些表之间建立关系对于高效的SQL是必不可少的。

描述了以下优化表定义的操作。 这些操作要求定义表，但不要求用数据填充表:

• 数据存储策略：可以选择使用%Storage.Persistent、%Storage.SQL或自定义存储来存储数据。
• 全局变量命名策略：可以使用USEEXTENTSET参数为数据和索引查找操作指定更短、更高效的散列全局名称。
• 索引：可以为一个表字段或一组字段定义索引。可以定义几种不同类型的索引：标准索引、位图索引、位图索引和位图范围索引。SQL优化使用定义的索引而不是数据值本身来访问查询、更新或删除操作的特定记录。

表数据优化

根据对表中典型数据的分析，可以执行以下操作来优化表访问：

• Tune Table：检查典型的表数据并生成ExtentSize(行数)、选择性(具有特定值的行的百分比)和BlockCount元数据。查询优化器使用此信息来确定最有效的查询执行计划。
• 选择性和异常值选择性：确定某个字段具有特定值的行的百分比，以及某个值是否为异常值，该值明显比该字段的其他值更常见。

第十三章 使用动态SQL（五）

从结果集中返回特定的值

要从查询结果集中返回特定的值，必须一次一行遍历结果集。 要遍历结果集，请使用%Next()实例方法。 (对于单一值，结果对象中没有行，因此%Next()返回0，而不是错误。) 然后，可以使用%Print()方法显示整个当前行的结果，或者检索当前行的指定列的值。

%Next()方法获取查询结果中下一行的数据，并将该数据放入结果集对象的data属性中。 %Next()返回1，表示它位于查询结果中的某一行上。 %Next()返回0，表示它位于最后一行(结果集的末尾)之后。 每次调用%Next()返回1个增量%ROWCOUNT; 如果游标定位在最后一行之后(%Next()返回0)，%ROWCOUNT表示结果集中的行数。

如果SELECT查询只返回聚合函数，每个%Next()设置%ROWCOUNT=1。 第一个%Next()返回1并设置%SQLCODE=0和%ROWCOUNT=1，即使表中没有数据; 任何随后的%Next()返回0，并设置%SQLCODE=100和%ROWCOUNT=1。

从结果集中获取一行后，可以使用以下任何一种方式显示该行的数据:

• rset.%Print()返回查询结果集中当前行的所有数据值。
• rset.%GetRow()和rset.getrows()以编码列表结构的元素形式从查询结果集中返回一行的数据值。
• rset.

第二十一章 导入和导出SQL数据

在InterSystems IRIS®Data Platform Management Portal中，有用于导入和导出数据的工具：

• 从文本文件导入数据
• 将数据导出到文本文件

这些工具使用动态SQL，这意味着查询是在运行时准备和执行的。可以导入或导出的行的最大大小为3,641,144个字符。

还可以使用%SQL.Import.Mgr类导入数据，使用%SQL.Export.Mgr类导出数据。

从文本文件导入数据

可以将数据从文本文件导入到合适的InterSystems IRIS类中。执行此操作时，系统将在表中为该类创建并保存新行。该类必须已经存在并且必须编译。要将数据导入到此类中，请执行以下操作：

1. 从管理门户中选择系统资源管理器，然后选择SQL。使用页面顶部的切换选项选择一个命名空间；这将显示可用命名空间的列表。

2. 在页面顶部，单击向导下拉列表，然后选择数据导入。

3. 在向导的第一页上，从指定外部文件的位置开始。对于导入文件所在的位置，请单击要使用的服务器的名称。

4. 然后输入文件的完整路径和文件名。

5. 对于选择架构名称，单击要向其中导入数据的InterSystems IRIS包。

6. 对于选择表名，单击将包含新创建的对象的类。

7. 然后单击下一步。

8. 在向导的第二页上，单击将包含导入数据的列。

9. 然后单击下一步。